Проект системы очистки отходящих газов дуговой печи емкостью 100т электросталеплавильного произв (стр. 9 из 10)

тогда

>2, n=3.

Согласно указаниям СН-369-74 максимальная концентрация вредных веществ у земной поверхности при опасных метеорологических условиях с_м достигается на оси факела выброса (по направлению среднего, за рассматриваемый период времени, ветра) на расстоянии х_м:

Так как F = 2, то х_м определяем по формуле.

,

где d - безразмерная величина, при v_м > 2:

Значение опасной скорости ветра u_м на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой имеет место наибольшая приземная концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе, принимаем в зависимости от значения параметра v_м:

При v_м >2

Анализ разных высот дымовых труб показывает, что высота дымовой трубы должна быть не менее 120 м. из стандартного ряда дымовых труб принимаем трубу высотой 120 м и диаметром 4.2 м.

6. Аэродинамический расчет газоотводящего тракта

Газовый тракт предназначен для:

· организации отвода отходящих газов от источника выбросов;

· подготовки пылегазового потока (изменение температуры газа, состава газа, концентрации частиц) перед газоочистными аппаратами;

· очистки газов в пылеулавливающих аппаратах;

· рассеивания вредных веществ в атмосфере с целью обеспечения значения ПДК в приземном слое.

Целью расчета является определение потерь давления на трение, местное сопротивление, геометрических потерь, потерь давления в газоочистных аппаратах, потерь давления в дымовой трубе и выбор дымососа обеспечивающего отвод газов с расходом 183750 м³/ч и преодоление аэродинамического сопротивления всего газового тракта.

Газоотводящий тракт чугунолитейной вагранки состоит из последовательно включенных: газоочистной установки (пластинчатый электрофильтр), дымососа и дымовой трубы, соединенных газоходами. Рассчитаем и выберем дымосос, обеспечивающий отвод газов от чугунолитейной вагранки, их очистку и выброс через дымовую трубу в атмосферу. Газоотводящий тракт рассчитан на отвод и очистку Vo = 183.75 тыс. м3/ч запыленных газов и оборудован прямоугольными газоходами размером 2,4х4,2 м. Газоход металлический, имеет 3 поворота на 90° на участке длиной l = 50 м от дуговой стлеплавильной печи до пластинчатого электрофильтра и два поворота на участке длиной l=43 м от пластинчатого электрофильтра до дымовой трубы. В газоходе имеется участки с вертикальным направлением движения газов: до пластинчатого электрофильтр газы поднимаются на 10 м и опускаются на 10 м, высота дымовой трубы Н= 120 м.

Расчет

1. Плотность газов на участках при рабочих условиях:

Плотность газа на участке от печи до электрофильтра:

кг/м³

Плотность газа на участке от электрофильтра до вентилятора:

кг/м³

2. Объемный расход газов на участках при рабочих условиях

Объемный расход газов на участке от печи до электрофильтра:

Объемный расход газов на участке от электрофильтра до вентилятора:

3. Скорость газов в газоходе принимаем равной на всех участках w₁ = 20 м/с, а исходя из расчета высоты дымовой трубы, в ней скорость будет равна w₂ = 30 м/с.

4. Для прямоугольного сечения газохода определим эквивалентный диаметр:

d_э=

м

4. Потери давления на местные сопротивления в газоходе

где w_i – скорость газов в местном сопротивлении м/с;

ρ_г – плотность газа при рабочих условиях, кг/м³;

-коэффициент местного сопротивления,отнесенный к скорости газов w_i

Используем коэффициенты местных сопротивлений (Таблица №9)

Таблица №9

Коэффициенты местных сопротивлений:
вход газа из печи в воздуховод - конфузор, ξм.с.1	0,218
плавный поворот на 900, ξм.с.2	0,322
вход газа в электрофильтр - диффузор, ξм.с.3	0,099
выход газа из электрофильтра - конфузор, ξм.с.4	0,228
выход газа в пустое пространство, ξм.с.5	1
резкий поворот на 900 при выходе газа в дымовою трубу, ξм.с.6	1,1

5. Потери давления на трение в газоходах

где λ – коэффициент трения, (λ₁= 0,03 - для движения газов по металлическим газоходам и трубам; λ₁= 0,05 - для движения газов в кирпичных боровах и трубах);

d_э- эквивалентный диаметр газохода, м;

l - длина участка газохода, м.

Коэффициент трения для движения газов по железобетонной дымовой трубе при турбулентном режиме, λ₂ определяется с помощью формулы:

Приведенная линейная шероховатость, k, м:

Величина выступов шероховатости: ∆ = 0,8 мм для железобетонной дымовой трубы. Вязкость газа, ν, м²/с: при температуре 250⁰С равна 2,6*10^-5.

Число Рейнольдса, Re:

Подставляя все уже найденные величины в формулы, получим:

Газовый тракт, проектируемый нами, состоит размерных участков (таблица №10):

Таблица №10

длины прямоугольных участков от печи до электрофильтра
l1, м	15
l2, м	20
l3, м	10
l4, м	5
длина участка от электрофильтра до вентилятора, l5, м	8
длины прямоугольных участков от вентилятора до дымовой трубы
l6, м	10
l7, м	15
l8, м	10

6. Потери геометрического напора при движении газов

где Н- расстояние по вертикали между центрами рассматриваемых

сечений, м;

g= 9,81 м/с² - ускорение силы тяжести;

ρ_ви ρ_г- плотности соответственно окружающего воздуха и газа, кг/м³.

При расчете ∆р_геомследует обращать внимание на то, что при движении нагретых газов вниз величина самотяги прибавляется к потерям [знак плюс в формуле] и вычитаются при движении нагретых газов вверх [знак минус в формуле].

7. Полное расчетное сопротивление газоотводящего тракта

6.1. Выбор дымососа

1. Требуемая производительность дымососа с учетом 10%-ного запаса

2. Коэффициент пересчета на каталожные условия дымососа:

Создаваемое дымососом разрежение, приведенное к условиям каталога,

3. Используя справочные данные, приведенные в Приложении Б (Таблица Б.4), для отвода газа выбираем вентилятор типа ДН-15, имеющий каталожные характеристики: ∆р_кат⁼ 2260 Па, V_кат= 50 тыс. м³/ч, затрачиваемая мощность на валу которого N_кат = 40 кВт.